EP0332567A1 - Infra-red soldering oven for fusing electronic components on printed-circuit boards - Google Patents

Infra-red soldering oven for fusing electronic components on printed-circuit boards Download PDF

Info

Publication number
EP0332567A1
EP0332567A1 EP19890710007 EP89710007A EP0332567A1 EP 0332567 A1 EP0332567 A1 EP 0332567A1 EP 19890710007 EP19890710007 EP 19890710007 EP 89710007 A EP89710007 A EP 89710007A EP 0332567 A1 EP0332567 A1 EP 0332567A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
infrared
circuit boards
film
soldering
printed circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19890710007
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lothar Himmelreich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0332567A1 publication Critical patent/EP0332567A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008—Soldering within a furnace
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
    • B23K1/0053—Soldering by means of radiant energy soldering by means of I.R.
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/08—Treatments involving gases
    • H05K2203/086—Using an inert gas
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1581—Treating the backside of the PCB, e.g. for heating during soldering or providing a liquid coating on the backside

Definitions

  • the invention relates to an infrared soldering furnace for reflow soldering of electronic components on printed circuit boards according to the preamble of claim 1.
  • solder pastes are soldered onto printed circuit boards using solder pastes.
  • the circuit boards consist in particular of epoxy resin with tinned copper tracks.
  • a solder paste is applied to the printed circuit boards by screen printing, mask printing, stamp printing or dosing.
  • the components are then fixed with an adhesive.
  • infrared soldering is part of the state of the art.
  • Known infrared soldering furnaces for this purpose are designed as a continuous furnace with an endlessly rotating carrier, in particular made of a grid, on the upper run of which the printed circuit boards or substrates rest.
  • the assembled printed circuit boards or substrates are moved on the carrier through various heating zones provided in the infrared soldering furnace.
  • the circuit boards thus pass through zones of predetermined temperatures, which are realized by infrared radiators above and below the carrier web and form a heating profile which, apart from predrying the solder paste, comprises a heating phase, a melting phase and a cooling phase.
  • the solder paste requires temperatures between approx. 130 - 150 ° C in a heating phase.
  • a temperature of at least 20 ° C above the melting temperature of the solder should be reached.
  • the melting phase should last long enough (approx. 10 seconds) to allow adequate wetting and homogeneous distribution of the solder.
  • the printed circuit boards are generally arranged in an essentially vertical air flow which, in the case of forced ventilation, in particular by suction, supports convection.
  • this air flow cools the printed circuit boards in an undesirably uneven manner, namely in the peripheral areas of the printed circuit boards considerably more than in the central area thereof. This can impair the reliability of the reflow soldering and / or cause an increased temperature load on the printed circuit boards and the components in the central region of the printed circuit boards if their edge regions are to be heated with sufficient certainty by the infrared radiation.
  • the exhaust duct is forced-ventilated in particular by a cross-flow fan.
  • the forced ventilation by the cross-flow fan supports the chimney effect in the exhaust duct.
  • the carrier designed as a sliding drawer has a horizontal part consisting essentially of a wire mesh as a support surface for the printed circuit boards between a front heat-insulating sliding shutter wall and a rear sliding shutter wall.
  • the invention is therefore based on the object to improve an infrared soldering furnace of the type specified in claim 1 or claim 3 in the respect that the surfaces of the assembled printed circuit boards in the heating room during the heating phase and melting phase despite a vertical air flow prevailing therein Heat evenly to dissipate the soldering fumes. Uniform heating should also occur with a high air throughput due to forced ventilation. Preheating of the air, which is unfavorable in terms of energy, should be avoided.
  • Claim 1 is based on an infrared soldering furnace with a carrier which is at least partially permeable to infrared radiation and the air flow, as can be realized, for example, by a grating or an arrangement of parallel wires.
  • the claim 3 relates to a variant of the infrared soldering furnace, in particular as a continuous furnace, the support of which is air-impermeable, but was previously practically impermeable to infrared radiation. In this case, arranging the infrared emitters under the carrier did not make sense, which in turn could be detrimental to the rapid and uniform heating of the printed circuit boards on the carrier and the rapid and uniform melting of the solder during the melting phase.
  • the common principle of the invention is that by using a flat air barrier impermeable to the air flow, but permeable to the infrared radiation, as a support for the printed circuit boards on the support, the flat support being in particular a film or by the design of the support In such a film, although the assembled printed circuit boards can also be heated through the carrier by infrared radiation, on the other hand the essentially vertical air flow is also deflected from the edge regions of the printed circuit boards, so that these edge zones are heated in essentially the same way as that inner districts of the printed circuit boards.
  • the properties of the material from which the additional air barrier is used as a support or the carrier itself are therefore essential, while the mechanical design measures are incredibly simple and therefore inexpensive. This is especially true if the flat support according to claim 2 consists of a cut of a suitable film, but also according to claim 3, which provides for an exchange of the carrier material impermeable to the air flow by the film with the specified physical properties.
  • this film In addition to the material properties of the film, for which a film made of polyimide is selected according to claim 7, what is important is a small thickness of this film according to claim 8 of approximately 20-135 ⁇ m, with which a stronger infrared absorption is avoided.
  • Such a film made of pure polyimide is commercially available under the trademark "KAPTON". It is known that this polyimide film can be used at temperatures from -269 ° - + 400 ° C, since it is flame retardant and not melting, and it has a high resistance to high-energy radiation.
  • the film to the Walls delimiting the boiler room leaves at least one gap through which the vertical air flow can be conducted to remove the soldering vapors without excessive flow resistance. Furthermore, when dimensioning the film, care must be taken that the edges of the printed circuit boards placed on them are at a sufficient distance from the film edges, in other words, the air barrier formed by the film completely projects beyond the printed circuit boards on the side.
  • the air barrier can alternatively be formed as a shell made of a plastic that is transparent to infrared radiation of medium infrared wavelength.
  • the shell has the advantage that the inserted printed circuit board assumes a permissible position on this air barrier, which in the worst case cannot be impaired even by actuating a sliding drawer designed as a carrier.
  • the distance to the vertical air flow is ensured by the essentially vertically extending edge of the shell.
  • the infrared soldering furnace is further developed according to a further inventive aspect according to claims 10-16.
  • the commonality of the embodiments according to FIGS. 10 and 16 is to minimize the nitrogen consumption and nevertheless to ensure that the circuit boards to be soldered are completely enclosed in protective gas during the soldering process.
  • this gas is essentially not sucked out, which does not exclude the fact that a protective gas standing in a chamber under slight overpressure can escape from the chamber with part of the gases and vapors which form during the heating phase and the melting phase .
  • cooling devices of the infrared soldering furnace can be used advantageously when the soldering process is complete, and the protective gas can also be removed from the chamber.
  • a protective gas in particular nitrogen, is added above that which is impermeable to the air flow, but for infrared -Radiation permeable film a chamber made of gas impermeable material is arranged, of which at least one top is transparent to infrared radiation.
  • the chamber thus forms in the infrared soldering furnace, including the film provided as the carrier, a small, approximately dense partial volume for taking up the nitrogen, in which the individual phases of reflow soldering take place. Because the upper side of the chamber is transparent to infrared radiation, the basic structure of the infrared soldering furnace discussed above can be maintained with good effectiveness of the infrared radiation. Modifications that are uncomplicated to manufacture are therefore sufficient to expand the infrared soldering furnace to operate in a protective gas atmosphere.
  • a floor of the chamber according to claim 11 is particularly expediently formed by the film, which is impermeable to the air flow but permeable to infrared radiation, and which was also provided if a uniform reflow soldering is to be carried out over the entire surfaces of the printed circuit boards without a protective gas atmosphere.
  • the inclusion of this film in the chamber for the protective gas eliminates the need for an additional base, which could otherwise reduce the intensity of the infrared radiation penetrating into the chamber from below.
  • the top of the chamber also consists of a film which is held in a frame.
  • a film which can be chosen thin due to the holder, the infrared radiation absorption can be minimized, so that an effective heating of the printed circuit boards provided with solder paste can take place in the chamber from above.
  • the side parts of the chamber also consist of film sections held in the frame. - With that you can also effectively use the scattered radiation from the infrared emitters inside the infrared soldering furnace for a quick and even melting process.
  • the frame can be made of metal according to claim 14, but it can be used another solid material that is not sensitive to heat for the construction of the frame.
  • a basic structure of the chamber can be formed from a solid plastic that is permeable to infrared radiation.
  • a basic structure made of solid plastic can be produced in larger series in a particularly production-friendly manner, in particular since a separate frame and clamping of film sections in this frame are dispensed with.
  • the basic structure of the chamber can in particular be advantageously produced in such a way that the top and side parts of the chamber are formed by a self-supporting, curved plastic part which is U-shaped in cross section.
  • the top of the chamber can be folded up particularly advantageously.
  • the chamber can thus be fixed on the carrier in the infrared soldering furnace, for example in a sliding drawer, but the printed circuit boards can nevertheless be easily inserted and removed after the reflow soldering process has been completed.
  • the position of the chamber is defined with respect to the infrared radiators during the active phases of reflow soldering.
  • the film and the plastic parts which may form part of the chamber, are made of polyimide, which is known in particular under the trademark "Kapton", since this plastic largely allows infrared radiation to pass through, ie absorbs only little.
  • the chamber is particularly advantageously formed according to claim 19 by a flat and horizontally arranged film which extends up to the walls of the Exhaust duct reaches and is equipped with a folding device.
  • the walls of the exhaust duct form parts of the chamber and can hold the folding device in particular.
  • the folding device consists of a hinge, on which a frame holding the film is mounted, and a support of the frame on the side opposite the hinge.
  • an inner housing is laterally delimited by the walls 3 - 8 in a housing 1 of the infrared soldering furnace.
  • the inner housing represents an exhaust duct, which merges into an upper nozzle 9 for extracting the exhaust air.
  • the exhaust duct is forced-ventilated by a cross-flow fan 10, which sucks in air from the opening 11 (not shown in detail in the drawing).
  • Some of the Arrows that represent the air flow are labeled 12-22. From Fig. 2 it can be seen in particular that the air flow runs not only inside the inner housing, but also outside this housing, see arrows 21 and 22.
  • the forced ventilation by the cross-flow fan 10 is supported by the chimney effect in the inner housing.
  • the air flow between the inner and outer housing essentially forms the thermal insulation to the outside.
  • heat-conducting surfaces 23, 24 are also provided, which additionally isolate the inner housing thermally from a temperature control device 25 and an electric motor control device 26.
  • a sliding drawer is slidably mounted in the housing.
  • the sliding drawer comprises two rails 28 and 29, between which a drive rod 30 is firmly connected to the sliding drawer.
  • the drive rod is connected to an electric motor 33 via a friction wheel 31 and a pressure roller 32.
  • the sliding drawer has a front double-walled sliding drawer wall 34, which has a heat-insulating effect, and a rear sliding drawer wall 35, which serves as a closing plate at the opening 36 when the sliding drawer is pulled out.
  • a grid 37 extends between the front sliding shutter wall 34 and the rear sliding shutter wall 35.
  • the grid 37 has a support function for a printed circuit board 38 and a flat air barrier 46, which is designed here as a cut of a film made of pure polyimide.
  • This blank 46 is attached to the grid 37. It is shown in all the figures, while the printed circuit board 38 is only shown in FIGS. 1 and 4.
  • the air barrier 46 or the cut of the film covers, as can be seen in particular from FIG. 4, the surface of the grating 37 predominantly, but not completely. In particular, remain between a rail 28, 29 or the associated wall 7 and 8 - see also FIG. 2 - and the cut column with the gap widths 48, 49 free, through which a vertical air flow can flow, as well as in the free space 51 behind the sliding drawer.
  • the removal of soldering fumes is ensured by a vertical air flow during heating and melting. Following this, in the cooling phase, when the sliding drawer is pulled out, the vertical air flow in the exhaust duct 2 can flow practically unhindered.
  • the exhaust duct 2 can also be referred to as a heating chamber due to the arrangement of the infrared surface radiators 39-42, which is described below.
  • minimum distances e.g. 50
  • the air lock should remain between the largest printed circuit board 38 provided and the outer edge of the air lock which is not designated, so that the air lock can have the desired effect, i.e. reduces the influence of the vertical air flow on the circuit board 38 in such a way that the circuit board assumes practically a uniform temperature over its entire surface, while local temperature gradients essentially only outside the base surface of the circuit board visible in FIG. 4 in the region of the space to the outer edge the air barrier may occur with a minimum distance of 50.
  • gap widths 48 and 49 can be minimal in the illustrated design of the infrared soldering furnace, which results in very good use of the surface of the grid 37, since only the soldering fumes are to be dissipated during heating and melting, while the cooling, as mentioned, can take place without hindrance when the sliding drawer is pulled out through the air lock.
  • infrared surface emitters 39 - 42 are arranged parallel to the grating 37 and the air barrier 46 and at a distance from them above and below.
  • the distance between the surface radiators 39-42 and that of the air barrier 46 is at least 150 mm.
  • the air barrier has only a small thickness of 20 to 135 ⁇ m and therefore hardly absorbs the infrared radiation of the lower infrared radiators 41, 42 and because of the properties of the polyimide.
  • These are medium-wave infrared surface radiators with a low thermal inertia.
  • junction boxes for the infrared emitters can still be seen, which are designated 43 and 44. From Fig.
  • a temperature sensor 45 is arranged in the vicinity of the support surface 37 so that the temperature caused by the infrared emitters in this area is detected, controlled in a time-controlled manner with the temperature control device 25 to generate a predetermined heating profile can be. Because of the infrared emitters in the exhaust duct 2, this can also be referred to as a boiler room.
  • the time sequence of a heating profile including a subsequent cooling phase is initiated.
  • the sliding drawer 27 is preferably moved out beforehand by the electric motor 33 so that the support surface can be covered with the equipped substrates or printed circuit boards.
  • the infrared emitters 39 - 42 are supplied with currents to generate the desired heating profile.
  • the dissipation of the soldering vapors takes place through the cross-flow fan 10 with uniform heating of the printed circuit board 38.
  • the cross-flow fan remains switched on when the infrared radiators are switched off in the cooling phase.
  • the sliding drawer 27 is then preferably turned again pushed out of the housing 1 with the aid of the electric motor 33, so that the printed circuit board with the soldered-on components can optionally be removed outside the housing 1 after further previous cooling.
  • such a locally uniform heating profile can be generated on the circuit board that 80 ° C can be reached for predrying for about one minute, then reached up to about 150 ° C for one minute and finally during a soldering phase of about 4.5 sec 220 ° C occur, after which it is cooled.
  • FIG. 1 52 denotes a polyimide film held in a frame, which forms an upper side of a chamber 53 into which nitrogen gas can be introduced under a slight overpressure by a feed, not shown.
  • the rectangular frame with film extends between the walls 3 and 5, which are otherwise provided to limit the exhaust duct 2, and transversely to the side surfaces of the chamber, not shown in FIG. 1.
  • the side surfaces can be formed by the walls 7 and 8, see FIG. 2.
  • a bottom of the chamber is formed by the blank 46 of the film made of pure polyimide, which rests on the grid 37.
  • the blank expediently largely covers the grid 37 for protective gas soldering in order to form a closed volume for receiving the protective gas in the chamber.
  • the film 2 held in the frame is mounted on the forward wall 3 by means of an indicated hinge 54 and rests on a support 55 on an opposite, inner side of the infrared soldering furnace.
  • This mounting of the frame is expedient insofar as a sliding element, which can be attached, for example, on the rear side of the sliding drawer to the sliding shutter wall 35, automatically opens it upwards when the sliding drawer is pulled out.
  • the shielding gas can at least partially escape from the chamber before the slide drawer is pulled out of the infrared soldering furnace.
  • escaping protective gas with the gases or vapors that have formed during the soldering process can be extracted with a hood in the manner of a kitchen extractor hood when the slide drawer is pulled out, in order to exclude environmental nuisance.
  • the bottom thereof is also formed by the blank 46 of the film, which rests firmly on the grid 37.
  • a remaining essential part of the chamber is completed by a frame, the struts of which are indicated at 56-59 and which also has a film cut 60, cheaply made of pure polyimide, as well as further film cuts 61 and 62 as side surfaces. It is envisaged that the upper part, formed from the frame with the struts 56 and 59 and the film blanks 60-62, can be lifted off from the carrier 37 and the blank 46 in its entirety.
  • the printed circuit boards to be soldered to the components can be placed comfortably on the carrier and the film blank 46 with the slide drawer pulled out and the upper part of the chamber 53a removed and after the reflow soldering has been carried out unhindered by the carrier be removed.
  • the independent design of the upper chamber part according to FIG. 2 has the advantage that the chamber volume can be further optimized since the side surfaces 61 and 62 do not need to reach the walls 7 and 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

An infrared soldering iron for the fusing soldering (reflow soldering) of electronic components onto printed-circuit boards by means of a solder paste comprises a heating chamber which is ventilated with an essentially vertical air flow and in which the printed-circuit boards rest on a support (37) which is at least partially permeable for infrared radiation and for the air flow. Above and below the support there are arranged infrared radiators (39-42) which heat the printed-circuit boards (which are furnished with the components and are provided with the solder paste) to different temperatures during a heating phase and a fusing phase. For the uniform heating of the printed-circuit boards, the support (34, 35, 37), which is permeable for the infrared radiation, has a flat air block (46) as a mount for the printed-circuit boards (e.g. 38), which air block is impermeable for the air flow but is permeable for the infrared radiation. The air block (46) projects at the sides completely beyond the printed-circuit boards placed thereon, but is arranged at a distance (48, 49) from walls (7, 8) bounding the heating chamber. In consequence, it bounds at least one gap (gap widths 48, 49) for the vertical air flow. For soldering operations in a protective gas atmosphere, a smaller chamber (53) is arranged in the heating chamber. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Infrarot-Lötofen zum Auf­schmelzlöten von elektronischen Bauelementen auf Leiter­platten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an infrared soldering furnace for reflow soldering of electronic components on printed circuit boards according to the preamble of claim 1.

Bei dem Aufschmelzlöten werden elektronische Bauelemente, insbesondere sogenannte OMB mit Anschlußleitern, wie Quad Packages und Chip Carriers auf Leiterplatten mittels Lot­pasten aufgelötet. Die Leiterplatten bestehen dabei ins­besondere aus Epoxydharz mit verzinnten Kupferbahnen. Auf den Leiterplatten wird eine Lotpaste durch Siebdruck, Maskendruck, Stempeldruck oder Dosierer aufgebracht. An­schließend werden die Bauelemente mit einem Kleber fixiert. Um die Bauelemente mittels der Lotpaste zu fügen, gehört das Infrarotlöten zum Stand der Technik. Bekannte Infrarot-­Lötofen für diesen Zweck sind als Durchlaufofen mit einem endlos umlaufenden Träger insbesondere aus einem Gitter ausgebildet, auf dessen oberem Trum die bestückten Leiter­platten oder Substrate aufliegen. Auf dem Träger werden die bestückten Leiterplatten oder Substrate durch ver­schiedene Heizzonen, die in dem Infrarot-Lötofen vorge­sehen sind, hindurchbewegt. Damit durchlaufen die Leiter­platten Zonen vorgegebener Temperaturen, die durch Infrarot-­Strahler über und unter der Trägerbahn realisiert werden und ein Heizprofil bilden, welches - abgesehen von einem Vortrocknen der Lotpaste - eine Aufheizphase, eine Schmelz­phase und eine Abkühlphase umfaßt. Die Lotpaste erfordert in einer Aufheizphase Temperaturen zwischen ca. 130 - 150° C. In der sich daran anschließenden Schmelzphase soll eine Temperatur von mindestens 20° C über der Schmelztemperatur des Lotes erreicht werden. Die Schmelzphase soll lange genug andauern (ca. 10 Sekunden), um eine ausreichende Be­netzung und homogene Verteilung des Lotes zu ermöglichen. Üblich ist es zum Erreichen dieser Temperaturen, die Leiterplatten, die für Infrarot-Strahlung durchlässig sind, beidseitig zu bestrahlen. Anschließend sollen die heißen Lötstellen schnell abgekühlt werden. Während des voran­gehenden Aufheizens und in der Schmelzphase soll eine ausreichende Absaugung vorhanden sein (Druckschrift der Firma DEMETRON "Lotpasten"; Prof. H.Müller "OMB/SMD Ober­flächenmontierte Bauelemente in der Leiterplattentechnik", Saulgau 1986).During reflow soldering, electronic components, in particular so-called OMBs with connecting conductors, such as quad packages and chip carriers, are soldered onto printed circuit boards using solder pastes. The circuit boards consist in particular of epoxy resin with tinned copper tracks. A solder paste is applied to the printed circuit boards by screen printing, mask printing, stamp printing or dosing. The components are then fixed with an adhesive. In order to join the components using the solder paste, infrared soldering is part of the state of the art. Known infrared soldering furnaces for this purpose are designed as a continuous furnace with an endlessly rotating carrier, in particular made of a grid, on the upper run of which the printed circuit boards or substrates rest. The assembled printed circuit boards or substrates are moved on the carrier through various heating zones provided in the infrared soldering furnace. The circuit boards thus pass through zones of predetermined temperatures, which are realized by infrared radiators above and below the carrier web and form a heating profile which, apart from predrying the solder paste, comprises a heating phase, a melting phase and a cooling phase. The solder paste requires temperatures between approx. 130 - 150 ° C in a heating phase. In the subsequent melting phase, a temperature of at least 20 ° C above the melting temperature of the solder should be reached. The melting phase should last long enough (approx. 10 seconds) to allow adequate wetting and homogeneous distribution of the solder. It is common to reach these temperatures that Irradiate printed circuit boards that are transparent to infrared radiation on both sides. Then the hot solder joints should be cooled down quickly. Adequate suction should be available during the preceding heating and in the melting phase (publication by DEMETRON "Solder pastes"; Prof. H. Müller "OMB / SMD surface-mounted components in printed circuit board technology", Saulgau 1986).

Durch die Absaugung sollen Lötdünste während des Lötvor­gangs abgeführt werden. Hierzu werden generell die Leiter­platten in einem im wesentlichen vertikalen Luftstrom ange­ordnet, der im Falle einer Zwangsbelüftung, insbesondere durch Absaugen, die Konvektion unterstützt. Andererseits kühlt dieser Luftstrom die Leiterplatten in unerwünscht ungleichmäßiger Weise ab, nämlich in den Randbezirken der Leiterplatten erheblich stärker als in deren mittleren Bereich. Dies kann die Zuverlässigkeit der Aufschmelz­lötung beeinträchtigen und/oder eine erhöhte Temperatur­belastung der Leiterplatten und der Bauelemente in dem mittleren Bereich der Leiterplatten bedingen, wenn deren Randbereiche mit Sicherheit stark genug durch die Infrarot-­Strahlung erhitzt werden sollen.Suction fumes should be removed by the suction during the soldering process. For this purpose, the printed circuit boards are generally arranged in an essentially vertical air flow which, in the case of forced ventilation, in particular by suction, supports convection. On the other hand, this air flow cools the printed circuit boards in an undesirably uneven manner, namely in the peripheral areas of the printed circuit boards considerably more than in the central area thereof. This can impair the reliability of the reflow soldering and / or cause an increased temperature load on the printed circuit boards and the components in the central region of the printed circuit boards if their edge regions are to be heated with sufficient certainty by the infrared radiation.

Dieses Problem wird auch nicht durch eine Bauweise des Infrarot-Lötofens mit einem als Schieblade ausgebildeten Träger vollständig gelöst, der nur zum Einführen der bestückten Leiter­platten in den Infrarot-Lötofen in diesen einschiebbar und zum Kühlen und Entnehmen der Leiterplatten mit den aufge­löteten Bauelementen aus diesem herausschiebbar ist, jedoch im übrigen fixiert ist (Patentanmeldung P 37 15 940.2-34). Dabei sind Infrarot-Flächenstrahler parallel zu dem Träger mit einer Auflagefläche für die Leiterplatte so angeordnet, daß sie die Auflagefläche gleichmäßig aufheizen. Der Träger mit den bestückten Bauelementen befindet sich während der Aufheizphase und der Schmelzphase in einem Heizraum, der zugleich einen Abluftschacht bildet und in einen oberen Stutzen zum Abzug der Abluft übergeht. Der Abluftschacht wird insbesondere durch einen Querstromlüfter zwangsbe­lüftet. Die Zwangsbelüftung durch den Querstromlüfter unter­stützt die Kaminwirkung in dem Abluftschacht. Im einzelnen weist bei diesem Infrarot-Lötofen der als Schieblade ausge­bildete Träger einen horizontalen, im wesentlichen aus einem Drahtgitter bestehenden Teil als Auflagefläche der Leiterplatten zwischen einer vorderen wärmeisolierenden Schiebladenwand und einer hinteren Schiebladenwand auf.This problem is also not completely solved by a construction of the infrared soldering furnace with a carrier designed as a slide drawer, which can only be inserted into the infrared soldering furnace for inserting the assembled printed circuit boards and can be pushed out of the latter for cooling and removing the printed circuit boards with the soldered components is, but is otherwise fixed (patent application P 37 15 940.2-34). Infrared radiators are arranged parallel to the support with a support surface for the circuit board so that they heat the support surface evenly. The carrier with the assembled components is located during the Heating phase and the melting phase in a boiler room, which also forms an exhaust duct and merges into an upper nozzle for extracting the exhaust air. The exhaust duct is forced-ventilated in particular by a cross-flow fan. The forced ventilation by the cross-flow fan supports the chimney effect in the exhaust duct. Specifically, in this infrared soldering oven, the carrier designed as a sliding drawer has a horizontal part consisting essentially of a wire mesh as a support surface for the printed circuit boards between a front heat-insulating sliding shutter wall and a rear sliding shutter wall.

Es könnte daran gedacht werden, den Effekt der unterschied­lich starken Abkühlung und damit ungleichmäßigen Aufheizung der bestückten Leiterplatten während der Aufheizphase und der Schmelzphase dadurch zu verringern, daß die Lötdünste mit vorgewärmter Luft abgeführt werden. Dies bedingt jedoch zur Vorwärmung der Luft einen größeren Energieeinsatz und kann die ungleichmäßige Abkühlung der Leiterplatten kaum in dem gewünschten Maße verhindern, da variable Temperatur­unterschiede zwischen den einzelnen Zeitpunkten der Aufheiz­phase und der Schmelzphase an den Leiterplatten einerseits und der Warmluft andererseits bei vertretbarem Aufwand un­vermeidlich sind.It could be considered to reduce the effect of the different degrees of cooling and thus uneven heating of the printed circuit boards during the heating phase and the melting phase in that the soldering fumes are removed with preheated air. However, this requires a greater energy input to preheat the air and can hardly prevent the uneven cooling of the circuit boards to the desired extent, since variable temperature differences between the individual times of the heating up and melting phase on the circuit boards on the one hand and the warm air on the other hand are unavoidable with reasonable effort.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Infrarot-Lötofen der in dem Anspruch 1 bzw. Anspruch 3 angegebenen Gattung in der Hinsicht zu verbessern, daß sich die Flächen der bestückten Leiterplatten in dem Heizraum während der Aufheizphase und Schmelzphase trotz eines darin herrschenden vertikalen Luftstroms zur Ab­führung der Lötdünste gleichmäßig erwärmen. Die gleich­mäßige Erwärmung soll sich auch bei einem hohen Luftdurch­satz infolge Zwangsbelüftung einstellen. Auf eine energie­mäßig ungünstige Vorerwärmung der Luft soll verzichtet werden.The invention is therefore based on the object to improve an infrared soldering furnace of the type specified in claim 1 or claim 3 in the respect that the surfaces of the assembled printed circuit boards in the heating room during the heating phase and melting phase despite a vertical air flow prevailing therein Heat evenly to dissipate the soldering fumes. Uniform heating should also occur with a high air throughput due to forced ventilation. Preheating of the air, which is unfavorable in terms of energy, should be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Prinzip gleiche Ausgestaltung der Infrarot-Lötöfen nach den kenn­zeichnenden Teilen der Ansprüche 1 und 3 gelöst. Der Anspruch 1 geht dabei aus von einem Infrarot-Lötofen mit einem für Infrarot-Strahlung und für den Luftstrom zumindest teilweise durchlässigen Träger, wie er beispielsweise durch ein Gitter oder eine Anordnung paralleler Drähte realisiert sein kann. Der Anspruch 3 bezieht sich auf eine Variante des Infrarot-Lötofens, insbesondere als Durchlaufofen, dessen Träger zwar luftundurchlässig ist, aber bisher für Infrarot-Strahlung praktisch nicht durchlässig war. In diesem Fall war eine Anordnung der Infrarot-Strahler unter dem Träger nicht sinnvoll, was wiederum einem schnellen und gleichmäßigen Aufheizen der bestückten Leiterplatten auf dem Träger und dem schnellen und gleichmäßigen Schmelzen des Lots während der Schmelzphase abträglich sein konnte.This object is achieved according to the invention by the basically identical configuration of the infrared soldering furnaces according to the characterizing parts of claims 1 and 3. Claim 1 is based on an infrared soldering furnace with a carrier which is at least partially permeable to infrared radiation and the air flow, as can be realized, for example, by a grating or an arrangement of parallel wires. The claim 3 relates to a variant of the infrared soldering furnace, in particular as a continuous furnace, the support of which is air-impermeable, but was previously practically impermeable to infrared radiation. In this case, arranging the infrared emitters under the carrier did not make sense, which in turn could be detrimental to the rapid and uniform heating of the printed circuit boards on the carrier and the rapid and uniform melting of the solder during the melting phase.

Das gemeinsame Prinzip der Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung einer für den Luftstrom undurchlässigen, jedoch für die Infrarot-Strahlung durchlässigen flachen Luftsperre als Auflage der Leiterplatten auf dem Träger, wobei die flache Auflage insbesondere eine Folie ist oder durch die Ausbildung des Trägers aus einer solchen Folie selbst zwar die bestückten Leiterplatten auch durch den Träger hindurch durch Infrarot-Strahlung erhitzt werden können, andererseits aber der im wesentlichen vertikale Luftstrom auch von den Randbereichen der Leiterplatten abgelenkt wird, so daß diese Randzonen im wesentlichenin der gleichen Weise erhitzt werden wie die weiter innen liegenden Bezirke der Leiterplatten. Wesentlich sind also die Eigenschaften des Materials, aus dem die zusätzliche Luftsperre als Auflage bzw. der Träger selbst besteht, während die mechanisch konstruktiven Maßnahmen verblüffend einfach und damit kostengünstig sind. Dies gilt insbesondere, wenn die flache Auflage nach Anspruch 2 aus einem Zuschnitt einer geeigneten Folie besteht, aber auch nach Anspruch 3, der einen Austausch des für den Luftstrom undurchlässigen Trägermaterials durch die Folie mit den angegebenen physikalischen Eigenschaften vorsieht.The common principle of the invention is that by using a flat air barrier impermeable to the air flow, but permeable to the infrared radiation, as a support for the printed circuit boards on the support, the flat support being in particular a film or by the design of the support In such a film, although the assembled printed circuit boards can also be heated through the carrier by infrared radiation, on the other hand the essentially vertical air flow is also deflected from the edge regions of the printed circuit boards, so that these edge zones are heated in essentially the same way as that inner districts of the printed circuit boards. The properties of the material from which the additional air barrier is used as a support or the carrier itself are therefore essential, while the mechanical design measures are amazingly simple and therefore inexpensive. This is especially true if the flat support according to claim 2 consists of a cut of a suitable film, but also according to claim 3, which provides for an exchange of the carrier material impermeable to the air flow by the film with the specified physical properties.

Wesentlich ist außer den Stoff-Eigenschaften der Folie, für die nach Anspruch 7 eine Folie aus Polyimid ausgewählt ist, eine geringe Dicke dieser Folie nach Anspruch 8 von ca. 20 - 135 µm, mit der eine stärkere Infrarot-Absorp­tion vermieden wird. Besonders günstig ist bei den Folien aus Polyimid für den vorliegenden Zweck insbesondere die geringe Absorption der Infrarot-Strahlung in einem für das Aufschmelzlöten wichtigen mittleren Infrarot-Wellenlängen­bereich. Eine solche Folie aus reinem Polyimid ist unter dem Warenzeichen "KAPTON" im Handel erhältlich. Es ist bekannt, daß diese Polyimidfolie bei Temperaturen von -269° - +400° C eingesetzt werden kann, da sie schwer ent­flammbar und nicht schmelzend ist, wobei sie eine hohe Be­ständigkeit gegen energiereiche Strahlung aufweist.In addition to the material properties of the film, for which a film made of polyimide is selected according to claim 7, what is important is a small thickness of this film according to claim 8 of approximately 20-135 µm, with which a stronger infrared absorption is avoided. The low absorption of infrared radiation in a medium infrared wavelength range, which is important for reflow soldering, is particularly favorable for the films made of polyimide for the present purpose. Such a film made of pure polyimide is commercially available under the trademark "KAPTON". It is known that this polyimide film can be used at temperatures from -269 ° - + 400 ° C, since it is flame retardant and not melting, and it has a high resistance to high-energy radiation.

Bei der Bemessung und Anordnung der flachen Auflage auf dem luftdurchlässigen Träger in der Bauweise nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 bzw. bei der Ausbildung des Trägers aus solcher Folie bei der Bauweise des Infrarot-­Lötofens nach Anspruch 3 ist wesentlich, daß die Folie zu den den Heizraum begrenzenden Wänden zumindest einen Spalt frei läßt, durch den der vertikale Luftstrom zur Abführung der Lötdünste ohne zu großen Strömungswiderstand geführt werden kann. Weiterhin ist bei der Dimensionierung der Folie darauf zu achten, daß die Ränder der auf sie aufge­legten bestückten Leiterplatten einen genügenden Abstand zu den Folienrändern haben, mit anderen Worten, die durch die Folie gebildete Luftsperre die aufgelegten Leiter­platten seitlich vollständig überragt. Bei der Ausbildung des Infrarot-Lötofens nach Anspruch 3, insbesondere als Durchlaufofen, ist diese Forderung im Hinblick auf die Längserstreckung des Trägers in Umlaufrichtung praktisch ohne weiteres erfüllt, während quer zur Umlaufrichtung die Dimensionierung des Trägers durch die Konstruktion des Infrarot-Lötofens festliegt und nur insoweit eine Be­grenzung der Abmessungen der aufgelegten bestückten Leiterplatten zu beachten bleibt.In the dimensioning and arrangement of the flat support on the air-permeable carrier in the construction according to the preamble of claim 1 or in the formation of the carrier from such a film in the construction of the infrared soldering furnace according to claim 3, it is essential that the film to the Walls delimiting the boiler room leaves at least one gap through which the vertical air flow can be conducted to remove the soldering vapors without excessive flow resistance. Furthermore, when dimensioning the film, care must be taken that the edges of the printed circuit boards placed on them are at a sufficient distance from the film edges, in other words, the air barrier formed by the film completely projects beyond the printed circuit boards on the side. During training of the infrared soldering furnace according to claim 3, in particular as a continuous furnace, this requirement is practically met with regard to the longitudinal extent of the carrier in the circumferential direction, while transverse to the circumferential direction, the dimensioning of the carrier is determined by the construction of the infrared soldering furnace and only to this extent a limitation the dimensions of the assembled printed circuit boards must be observed.

Die Verwendung eines Folienzuschnitts als flache Auflage der bestückten Leiterplatten vervollkommnet besonders den Infrarot-Lötofen in der Bauweise nach Anspruch 4, bei welchem der Träger als Schieblade nur zum Einführen der bestückten Leiterplatten in den Infrarot-Lötofen in diesen einschiebbar und zum Kühlen und Entnehmen der Leiterplatten mit den aufgelöteten Bauelementen aus diesem herausschiebbar ist.The use of a film blank as a flat support of the assembled printed circuit boards especially perfects the infrared soldering oven in the design according to claim 4, in which the carrier as a sliding drawer can only be inserted into the infrared soldering oven for inserting the assembled printed circuit boards and for cooling and removing the printed circuit boards with the soldered components can be pushed out of it.

Bei der letztgenannten Bauweise kann die Luftsperre alternativ als Schale aus einem Kunststoff geformt sein, der für Infrarot-Strahlung mittlerer Infrarot-Wellenlänge durchlässig ist. Die Schale hat den Vorteil, daß die ein­gelegte bestückte Leiterplatte mit Sicherheit eine zu­lässige Lage auf dieser Luftsperre einnimmt, die auch durch Betätigung einer als Träger ausgebildeten Schieblade im ungünstigsten Fall nicht beeinträchtigt werden kann. Der Abstand zu dem vertikalen Luftstrom wird durch den sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Rand der Schale gewährleistet.- In den Ansprüchen 5 und 6 ist hingegen an­gegeben, wie bei der Bauweise des Infrarot-Lötofens als Durchlaufofen mit verschiedenen umlaufenden Trägern die ­vorzugsweise aus Polyimid - bestehende Folie mit den ge­nannten physikalischen Eigenschaften zweckmäßig eingesetzt wird. Es hat sich herausgestellt, daß die Kombination der Polyimidfolie als flache Auflage der Leiterplatten in Verbindung mit Infrarot-Flächenstrahlern, die durch diese Auflage hindurchstrahlen, besonders günstig ist, wenn mittelwellige Infrarot-Strahler eingesetzt werden, die unter der Typenbezeichnung FS 400 der Firma Thermal Quarz-­Schmelze GmbH angeboten werden.In the latter construction, the air barrier can alternatively be formed as a shell made of a plastic that is transparent to infrared radiation of medium infrared wavelength. The shell has the advantage that the inserted printed circuit board assumes a permissible position on this air barrier, which in the worst case cannot be impaired even by actuating a sliding drawer designed as a carrier. The distance to the vertical air flow is ensured by the essentially vertically extending edge of the shell. Claims 5 and 6, on the other hand, specify how, in the construction of the infrared soldering furnace as a continuous furnace with various rotating supports, the one consisting preferably of polyimide Film with the physical properties mentioned is expediently used. It has been found that the combination of the polyimide film as a flat support for the printed circuit boards in connection with infrared surface radiators which radiate through this support is particularly favorable when medium-wave infrared radiators are used, which have the type designation FS 400 from Thermal Quarz -Schmelze GmbH are offered.

Zur Durchführung des Aufschmelzlötens in einer Schutzgas­atmosphäre, insbesondere Stickstoff, ist der Infrarot-Löt­ofen gemäß einem weiteren erfinderischen Aspekt nach den Ansprüchen 10 - 16 weitergebildet. Die Gemeinsamkeit der Ausführungsformen nach den Figuren 10 und 16 besteht darin, den Stickstoffverbrauch zu minimieren und gleichwohl für einen möglichst vollständigen Einschluß der zu lötenden Leiterplatten in Schutzgas während des Lötvorgangs zu sorgen. Während des Lötens in Schutzgasatmosphäre wird dieses Gas im wesentlichen nicht abgesaugt, was nicht aus­schließt, daß unter einem geringen Überdruck in einer zu besprechenden Kammer stehendes Schutzgas aus dieser mit einem Teil der sich während der Aufheizphase und Schmelz­phase bildenden Gase und Dämpfe aus der Kammer entweichen kann. Kühleinrichtungen des Infrarot-Lötofens können jedoch vorteilhaft verwendet werden, wenn der Lötvorgang abge­schlossen ist, wobei auch das Schutzgas aus der Kammer entfernt werden kann.To carry out the reflow soldering in a protective gas atmosphere, in particular nitrogen, the infrared soldering furnace is further developed according to a further inventive aspect according to claims 10-16. The commonality of the embodiments according to FIGS. 10 and 16 is to minimize the nitrogen consumption and nevertheless to ensure that the circuit boards to be soldered are completely enclosed in protective gas during the soldering process. During the soldering in a protective gas atmosphere, this gas is essentially not sucked out, which does not exclude the fact that a protective gas standing in a chamber under slight overpressure can escape from the chamber with part of the gases and vapors which form during the heating phase and the melting phase . However, cooling devices of the infrared soldering furnace can be used advantageously when the soldering process is complete, and the protective gas can also be removed from the chamber.

Im einzelnen ist zur Minimierung des Schutzgasverbrauchs unter Gewährleistung der Schutzgasatmosphäre während der kritischen Phasen des Lötvorgangs und bei möglichst effektiver Einwirkung der Infrarot-Strahlung nach Anspruch 10 vorgesehen, daß zur Aufnahme eines Schutzgases, ins­besondere Stickstoff, über der für den Luftstrom undurch­lässigen, jedoch für Infrarot-Strahlung durchlässigen Folie eine Kammer aus gasundurchlässigem Material ange­ ordnet ist, von der zumindest eine Oberseite für Infrarot­Strahlung durchlässig ist.In particular, in order to minimize the consumption of protective gas while ensuring the protective gas atmosphere during the critical phases of the soldering process and with the most effective possible action of the infrared radiation according to claim 10, it is provided that a protective gas, in particular nitrogen, is added above that which is impermeable to the air flow, but for infrared -Radiation permeable film a chamber made of gas impermeable material is arranged, of which at least one top is transparent to infrared radiation.

Die Kammer bildet also in dem Infrarot-Lötofen unter Ein­schluß der als Träger vorgesehenen Folie ein kleines an­nähernd dichtes Teilvolumen zur Aufnahme des Stickstoffs, in dem die einzelnen Phasen des Aufschmelzlötens ablaufen. Dadurch daß die Oberseite der Kammer für Infrarot-Strahlung durchlässig ist, kann die oben besprochene Grundstruktur des Infrarot-Lötofens bei guter Wirksamkeit der Infrarot-­Strahlung beibehalten werden. Es genügen also unkompliziert zu fertigende Abwandlungen zur Erweiterung des Infrarot-­Lötofens auf einen Betrieb mit Schutzgasatmosphäre.The chamber thus forms in the infrared soldering furnace, including the film provided as the carrier, a small, approximately dense partial volume for taking up the nitrogen, in which the individual phases of reflow soldering take place. Because the upper side of the chamber is transparent to infrared radiation, the basic structure of the infrared soldering furnace discussed above can be maintained with good effectiveness of the infrared radiation. Modifications that are uncomplicated to manufacture are therefore sufficient to expand the infrared soldering furnace to operate in a protective gas atmosphere.

Besonders zweckmäßig wird ein Boden der Kammer nach An­spruch 11 durch die für den Luftstrom undurchlässige, jedoch für Infrarot-Strahlung durchlässige Folie gebildet, die auch dann vorgesehen war, wenn ein gleichmäßiges Auf­schmelzlöten über die Gesamtflächen der Leiterplatten ohne Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden soll. Durch den Einschluß dieser Folie in die Kammer für das Schutzgas entfällt ein zusätzlicher Boden, der sonst die Intensität der in die Kammer von unten dringenden Infrarot-Strahlung herabsetzen könnte.A floor of the chamber according to claim 11 is particularly expediently formed by the film, which is impermeable to the air flow but permeable to infrared radiation, and which was also provided if a uniform reflow soldering is to be carried out over the entire surfaces of the printed circuit boards without a protective gas atmosphere. The inclusion of this film in the chamber for the protective gas eliminates the need for an additional base, which could otherwise reduce the intensity of the infrared radiation penetrating into the chamber from below.

Besonders vorteilhaft besteht die Oberseite der Kammer nach Anspruch 12 ebenfalls aus einer Folie, die in einem Rahmen gehalten ist. - Mit einer solchen Folie, die infolge der Halterung dünn gewählt werden kann, läßt sich die Infrarot-Strahlungsabsorption minimieren, so daß auch von oben eine wirksame Aufheizung der mit der Lotpaste ver­sehenen Leiterplatten in der Kammer erfolgen kann.Particularly advantageously, the top of the chamber also consists of a film which is held in a frame. - With such a film, which can be chosen thin due to the holder, the infrared radiation absorption can be minimized, so that an effective heating of the printed circuit boards provided with solder paste can take place in the chamber from above.

Weiterhin ist zweckmäßig nach Anspruch 13 vorgesehen, daß auch die Seitenteile der Kammer aus in dem Rahmen ge­haltenen Folienabschnitten bestehen. - Damit läßt sich auch die Streustrahlung der Infrarot-Strahler in dem Innern des Infrarot-Lötofens wirksam für einen raschen und gleich­mäßigen Aufschmelzvorgang nutzen.Furthermore, it is advantageously provided according to claim 13 that the side parts of the chamber also consist of film sections held in the frame. - With that you can also effectively use the scattered radiation from the infrared emitters inside the infrared soldering furnace for a quick and even melting process.

Der Rahmen kann nach Anspruch 14 aus Metall bestehen, es läßt sich jedoch ein anderer fester Werkstoff, der nicht wärmeempfindlich ist, für den Aufbau des Rahmens verwenden.The frame can be made of metal according to claim 14, but it can be used another solid material that is not sensitive to heat for the construction of the frame.

Alternativ kann nach Anspruch 15 eine Grundstruktur der Kammer einschließlich der Seitenflächen aus einem festen, für Infrarot-Strahlung durchlässigen Kunststoff gebildet sein. - Eine solche Grundstruktur aus festem Kunststoff läßt sich in größeren Serien besonders fertigungskünstig herstellen, insbesondere da ein separater Rahmen und ein Einspannen von Folienabschnitten in diesen Rahmen entfallen. Die Grundstruktur der Kammer kann insbesondere nach An­spruch 16 vorteilhaft so erzeugt werden, daß die Oberseite und Seitenteile der Kammer durch ein im Querschnitt U-­förmiges selbsttragendes, gebogenes Kunststoffteil gebildet werden.Alternatively, a basic structure of the chamber, including the side faces, can be formed from a solid plastic that is permeable to infrared radiation. - Such a basic structure made of solid plastic can be produced in larger series in a particularly production-friendly manner, in particular since a separate frame and clamping of film sections in this frame are dispensed with. The basic structure of the chamber can in particular be advantageously produced in such a way that the top and side parts of the chamber are formed by a self-supporting, curved plastic part which is U-shaped in cross section.

Besonders vorteilhaft ist die Oberseite der Kammer nach Anspruch 16 hochklappbar. - Damit kann die Kammer auf dem Träger in dem Infrarot-Lötofen beispielsweise in einer Schieblade fixiert werden, gleichwohl können die bestückten Leiterplatten leicht eingelegt und nach Abschluß des Auf­schmelzlötvorgangs entnommen werden. Die Lage der Kammer ist während der aktiven Phasen des Aufschmelzlötens be­züglich der Infrarot-Strahler definiert.The top of the chamber can be folded up particularly advantageously. The chamber can thus be fixed on the carrier in the infrared soldering furnace, for example in a sliding drawer, but the printed circuit boards can nevertheless be easily inserted and removed after the reflow soldering process has been completed. The position of the chamber is defined with respect to the infrared radiators during the active phases of reflow soldering.

Besonders zweckmäßig besteht die Folie und die gegebenen­falls die Kammer - teilweise - bildenden Kunststoffteile aus Polyimid, das insbesondere unter dem Warenzeichen "Kapton" bekannt ist, da dieser Kunststoff Infrarot-­Strahlung weitgehend durchläßt, d.h. nur wenig absorbiert.Particularly advantageously, the film and the plastic parts, which may form part of the chamber, are made of polyimide, which is known in particular under the trademark "Kapton", since this plastic largely allows infrared radiation to pass through, ie absorbs only little.

Bei einer Ausführungsform der Infrarotkammer mit einem durch Wände begrenzten Abluftschacht, in dem ein Träger von Leiterplatten insbesondere als Schieblade angeordnet ist, wird die Kammer besonders vorteilhaft nach Anspruch 19 durch eine oberhalb des Trägers eben und waagerecht ange­ordnete Folie gebildet, die bis an die Wände des Abluft­schachts heranreicht und mit einer Klappvorrichtung ver­sehen ist. - Hier bilden also die Wände des Abluftschachts Teile der Kammer und können insbesondere die Klappvorrichtung halten. Die Klappvorrichtung besteht in einer einfachen Ausführungsform aus einem Scharnier, an dem ein die Folie haltender Rahmen gelagert ist, und einer Auflage des Rahmens an der zu dem Scharnier entgegengesetzten Seite.In one embodiment of the infrared chamber with an exhaust duct delimited by walls, in which a carrier of printed circuit boards is arranged in particular as a sliding drawer, the chamber is particularly advantageously formed according to claim 19 by a flat and horizontally arranged film which extends up to the walls of the Exhaust duct reaches and is equipped with a folding device. - So here the walls of the exhaust duct form parts of the chamber and can hold the folding device in particular. In a simple embodiment, the folding device consists of a hinge, on which a frame holding the film is mounted, and a support of the frame on the side opposite the hinge.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, die sich auf eine Bau­weise des Infrarot-Lötofens mit einem als Schieblade aus­gebildeten Träger beziehen, werden im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Schnitt durch den Infrarot-Lötofen von der Seite gesehen mit einer ersten Ausführungsform einer Kammer für Schutzgas,
  • Fig. 2 einen Schnitt durch den Infrarot-Lötofen von vorne gesehen entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1, je­doch mit einer zweiten Ausführungsform einer Kammer für Schutzgas,
  • Fig. 3 eine Seitenansicht auf die Schieblade und die Luft­sperre ohne Kammer bildende Elemente und
  • Fig. 4 die Schieblade und die Luftsperre in einer Draufsicht ebenfalls ohne Kammer bildende Elemente.
Exemplary embodiments of the invention, which relate to a construction of the infrared soldering furnace with a carrier designed as a sliding drawer, are explained below with reference to a drawing with four figures. Show it:
  • 1 shows a section through the infrared soldering furnace seen from the side with a first embodiment of a chamber for protective gas,
  • 2 shows a section through the infrared soldering furnace seen from the front along the section line AA in FIG. 1, but with a second embodiment of a chamber for protective gas,
  • Fig. 3 is a side view of the sliding drawer and the air lock without chamber-forming elements and
  • Fig. 4, the sliding shutter and the air lock in a plan view also without chamber-forming elements.

Gemäß den Figuren 1 und 2 wird in einem Gehäuse 1 des Infra­rot-Lötofens ein inneres Gehäuse durch die Wände 3 - 8 seit­lich begrenzt. Das innere Gehäuse stellt einen Abluftschacht dar, der in einen oberen Stutzen 9 zum Abzug der Abluft über­geht. Der Abluftschacht wird durch einen Querstromlüfter 10, der Luft aus der in der Zeichnung im einzelnen nicht darge­stellten Öffnung 11 ansaugt, zwangsbelüftet. Einige der Pfeile, welche die Luftströmung darstellen, sind mit 12 - 22 bezeichnet. Aus Fig. 2 ist insbesondere ersichtlich, daß die Luftströmung nicht nur innerhalb des inneren Gehäuses verläuft, sondern auch außerhalb dieses Gehäuses, siehe Pfeile 21 und 22. Die Zwangsbelüftung durch den Querstromlüfter 10 wird durch die Kaminwirkung in dem inneren Gehäuse unterstützt. Die Luftströmung zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuse bildet im wesentlichen die Wärmeisolierung nach außen.According to FIGS. 1 and 2, an inner housing is laterally delimited by the walls 3 - 8 in a housing 1 of the infrared soldering furnace. The inner housing represents an exhaust duct, which merges into an upper nozzle 9 for extracting the exhaust air. The exhaust duct is forced-ventilated by a cross-flow fan 10, which sucks in air from the opening 11 (not shown in detail in the drawing). Some of the Arrows that represent the air flow are labeled 12-22. From Fig. 2 it can be seen in particular that the air flow runs not only inside the inner housing, but also outside this housing, see arrows 21 and 22. The forced ventilation by the cross-flow fan 10 is supported by the chimney effect in the inner housing. The air flow between the inner and outer housing essentially forms the thermal insulation to the outside.

Gemäß Fig. 1 sind weiterhin Wärmeleitflächen 23, 24 vorge­sehen, welche das innere Gehäuse zusätzlich gegenüber einer Temperaturregeleinrichtung 25 und Elektromotor-­Steuereinrichtung 26 thermisch abschotten.According to FIG. 1, heat-conducting surfaces 23, 24 are also provided, which additionally isolate the inner housing thermally from a temperature control device 25 and an electric motor control device 26.

In dem Gehäuse ist eine allgemein mit 27 bezeichnete Schieb­lade verschiebbar gelagert. Hierzu umfaßt die Schieblade zwei Schienen 28 und 29, zwischen denen eine Antriebsstange 30 in fester Verbindung mit der Schieblade steht. Die An­triebsstange steht über ein Reibrad 31 und eine Andruck­rolle 32 mit einem Elektromotor 33 in Verbindung. Die Schieblade weist eine vordere doppelwandige Schiebladen­wand 34 auf, die wärmeisolierend wirkt, sowie eine hintere Schiebladenwand 35, die als Verschlußblech an der Öffnung 36 dient, wenn die Schieblade herausgezogen ist. Zwischen der vorderen Schiebladenwand 34 und der hinteren Schieb­ladenwand 35 erstreckt sich ein Gitter 37.A sliding drawer, generally designated 27, is slidably mounted in the housing. For this purpose, the sliding drawer comprises two rails 28 and 29, between which a drive rod 30 is firmly connected to the sliding drawer. The drive rod is connected to an electric motor 33 via a friction wheel 31 and a pressure roller 32. The sliding drawer has a front double-walled sliding drawer wall 34, which has a heat-insulating effect, and a rear sliding drawer wall 35, which serves as a closing plate at the opening 36 when the sliding drawer is pulled out. A grid 37 extends between the front sliding shutter wall 34 and the rear sliding shutter wall 35.

Das Gitter 37 hat eine Stützfunktion für eine Leiterplatte 38 und eine flache Luftsperre 46, die hier als Zuschnitt einer Folie aus reinem Polyimid ausgebildet ist. Dieser Zu­schnitt 46 ist auf dem Gitter 37 befestigt. Er ist in sämtlichen Figuren gezeigt, während die Leiterplatte 38 nur in den Figuren 1 und 4 dargestellt ist. Die Luftsperre 46 bzw. der Zuschnitt der Folie bedeckt, wie insbesondere aus Fig. 4 zu sehen ist, die Fläche des Gitters 37 über­wiegend, jedoch nicht vollständig. Insbesondere bleiben zwischen je einer Schiene 28, 29 bzw. der zugehörigen Wand 7 bzw. 8 - siehe auch Fig. 2 - und dem Zuschnitt Spalte mit den Spaltbreiten 48, 49 frei, durch welche ein vertikaler Luftstrom fließen kann, wie auch in dem freien Raum 51 hinter der Schieblade. Somit wird die Abführung von Löt­dünsten durch einen vertikalen Luftstrom während des Auf­heizens und Schmelzens gewährleistet. Im Anschluß hieran kann in der Abkühlphase, wenn die Schieblade herausgezogen ist, der vertikale Luftstrom in dem Abluftschacht 2 praktisch ungehindert fließen.The grid 37 has a support function for a printed circuit board 38 and a flat air barrier 46, which is designed here as a cut of a film made of pure polyimide. This blank 46 is attached to the grid 37. It is shown in all the figures, while the printed circuit board 38 is only shown in FIGS. 1 and 4. The air barrier 46 or the cut of the film covers, as can be seen in particular from FIG. 4, the surface of the grating 37 predominantly, but not completely. In particular, remain between a rail 28, 29 or the associated wall 7 and 8 - see also FIG. 2 - and the cut column with the gap widths 48, 49 free, through which a vertical air flow can flow, as well as in the free space 51 behind the sliding drawer. The removal of soldering fumes is ensured by a vertical air flow during heating and melting. Following this, in the cooling phase, when the sliding drawer is pulled out, the vertical air flow in the exhaust duct 2 can flow practically unhindered.

Der Abluftschacht 2 kann auch als Heizkammer infolge der Anordnung der Infrarot-Flächenstrahler 39 - 42 bezeichnet werden, der weiter unten beschrieben ist.The exhaust duct 2 can also be referred to as a heating chamber due to the arrangement of the infrared surface radiators 39-42, which is described below.

Hinsichtlich der Luftsperre 46 kann aus Fig. 4 weiterhin ersehen werden, wie zwischen der größten vorgesehenen Leiterplatte 38 und dem nicht bezeichneten Außenrand der Luftsperre 46 Mindestabstände z.B 50 verbleiben sollen, damit die Luftsperre die gewünschte Wirkung entfalten kann, d.h. den Einfluß der vertikalen Luftströmung auf die Leiter­platte 38 in der Weise verringert, daß die Leiterplatte über ihre gesamte Fläche praktisch eine gleichmäßige Temperatur annimmt, während örtliche Temperaturgradienten im wesentlichen nur außerhalb der in Fig. 4 sichtbaren Grundfläche der Leiterplatte im Bereich des Zwischenraums zu dem Außenrand der Luftsperre mit dem Mindestabstand 50 auftreten dürfen.With regard to the air lock 46, it can further be seen from FIG. 4 how minimum distances, e.g. 50, should remain between the largest printed circuit board 38 provided and the outer edge of the air lock which is not designated, so that the air lock can have the desired effect, i.e. reduces the influence of the vertical air flow on the circuit board 38 in such a way that the circuit board assumes practically a uniform temperature over its entire surface, while local temperature gradients essentially only outside the base surface of the circuit board visible in FIG. 4 in the region of the space to the outer edge the air barrier may occur with a minimum distance of 50.

Zu den Spaltbreiten 48 und 49 wird darauf hingewiesen, daß diese bei der dargestellten Bauweise des Infrarot-Lötofens minimal sein können, woraus sich eine sehr gute Nutzung der Oberfläche des Gitters 37 ergibt, da während des Aufheizens und Schmelzens nur die Lötdünste abzuführen sind, während die Kühlung, wie erwähnt, bei herausgezogener Schieblade durch die Luftsperre ungehindert erfolgen kann.Regarding the gap widths 48 and 49, it is pointed out that these can be minimal in the illustrated design of the infrared soldering furnace, which results in very good use of the surface of the grid 37, since only the soldering fumes are to be dissipated during heating and melting, while the cooling, as mentioned, can take place without hindrance when the sliding drawer is pulled out through the air lock.

Aus den Figuren 1 und 2 kann entnommen werden, wie parallel zu dem Gitter 37 und der Luftsperre 46 und im Abstand zu diesen oben und unten Infrarot-Flächenstrahler 39 - 42 an­geordnet sind. Der Abstand der Flächenstrahler 39 - 42 zu dem der Luftsperre 46 beträgt dabei wenigstens 150 mm. Die Luftsperre hat nur eine geringe Dicke von 20 bis 135 µm und absorbiert deswegen und wegen der Eigenschaften des Polyimids kaum die Infrarot-Strahlung der unteren Infrarot­Strahler 41, 42. Diese sind mittelwellige Infrarot-Flächen­strahler einer geringen Wärmeträgheit. - Aus Fig. 2 sind noch Anschlußkästen für die Infrarot-Strahler ersichtlich, die mit 43 und 44 bezeichnet sind. Aus Fig. 2 kann ferner entnommen werden, wie im einzelnen ein Temperaturfühler 45 in der Nähe der Auflagefläche 37 angeordnet ist, so daß die von den Infrarot-Strahlern in diesem Flächenbereich hervorgerufene Temperatur erfaßt, mit der Temperaturregel­einrichtung 25 zur Erzeugung eines vorgegebenen Heizprofils zeitgesteuert geregelt werden kann. Wegen der Infrarot­Strahler in dem Abluftschacht 2 kann dieser auch als Heiz­raum bezeichnet werden.It can be seen from FIGS. 1 and 2 how infrared surface emitters 39 - 42 are arranged parallel to the grating 37 and the air barrier 46 and at a distance from them above and below. The distance between the surface radiators 39-42 and that of the air barrier 46 is at least 150 mm. The air barrier has only a small thickness of 20 to 135 µm and therefore hardly absorbs the infrared radiation of the lower infrared radiators 41, 42 and because of the properties of the polyimide. These are medium-wave infrared surface radiators with a low thermal inertia. - From Fig. 2 junction boxes for the infrared emitters can still be seen, which are designated 43 and 44. From Fig. 2 can also be seen how a temperature sensor 45 is arranged in the vicinity of the support surface 37 so that the temperature caused by the infrared emitters in this area is detected, controlled in a time-controlled manner with the temperature control device 25 to generate a predetermined heating profile can be. Because of the infrared emitters in the exhaust duct 2, this can also be referred to as a boiler room.

Durch Betätigen einer nicht dargestellten Starttaste wird der zeitliche Ablauf eines Heizprofils einschließlich einer anschließenden Abkühlphase initiiert. Zuvor wird die Schieb­lade 27 vorzugsweise durch den Elektromotor 33 herausge­fahren, damit die Auflagefläche mit den bestückten Sub­straten bzw. Leiterplatten belegt werden kann. Nach automatischem Einzug der Schieblade - die auch manuell erfolgen kann - werden die Infrarot-Strahler 39 - 42 mit Strömen zur Erzeugung des gewünschten Heizprofils beauf­schlagt. Die Ableitung der Lötdünste erfolgt durch den Querstromlüfter 10 bei gleichmäßiger Erwärmung der Leiter­platte 38. Der Querstromlüfter bleibt eingeschaltet, wenn in der Abkühlphase die Infrarot-Strahler abgeschaltet sind. Anschließend wird die Schieblade 27 vorzugsweise wiederum mit Hilfe des Elektromotors 33 aus dem Gehäuse 1 heraus­geschoben, so daß die Leiterplatte mit den aufgelöteten Bauelementen gegebenenfalls nach weiterer vorangehender Abkühlung außerhalb des Gehäuses 1 bequem entnommen werden können.By pressing a start button, not shown, the time sequence of a heating profile including a subsequent cooling phase is initiated. The sliding drawer 27 is preferably moved out beforehand by the electric motor 33 so that the support surface can be covered with the equipped substrates or printed circuit boards. After the sliding drawer is automatically drawn in - which can also be done manually - the infrared emitters 39 - 42 are supplied with currents to generate the desired heating profile. The dissipation of the soldering vapors takes place through the cross-flow fan 10 with uniform heating of the printed circuit board 38. The cross-flow fan remains switched on when the infrared radiators are switched off in the cooling phase. The sliding drawer 27 is then preferably turned again pushed out of the housing 1 with the aid of the electric motor 33, so that the printed circuit board with the soldered-on components can optionally be removed outside the housing 1 after further previous cooling.

Mit der zeitgesteuerten Temperaturregeleinrichtung 25 kann insbesondere ein solches örtlich gleichmäßiges Heiz­profil auf der Leiterplatte erzeugt werden, daß zum Vor­trocknen während etwa einer Minute 80° C erreicht werden, daran anschließend bis etwa 150° C während einer Minute erreicht werden und schließlich während einer Lötphase von etwa 4,5 sek. 220° C auftreten, woran anschließend abgekühlt wird.With the time-controlled temperature control device 25, such a locally uniform heating profile can be generated on the circuit board that 80 ° C can be reached for predrying for about one minute, then reached up to about 150 ° C for one minute and finally during a soldering phase of about 4.5 sec 220 ° C occur, after which it is cooled.

Im folgenden werden anhand der Figuren 1 und 2 die speziellen Einrichtungen des Infrarot-Lötofens besprochen, wenn dieser zum Aufschmelzlöten in einer Schutzgasatmosphäre, insbesondere Stickstoffgas, verwendet werden soll:The special devices of the infrared soldering furnace are discussed below with reference to FIGS. 1 and 2 if this is to be used for reflow soldering in a protective gas atmosphere, in particular nitrogen gas:

In Fig. 1 ist mit 52 eine in einem Rahmen gehaltene Folie aus Polyimid bezeichnet, welche eine Oberseite einer Kammer 53 bildet, in welche Stickstoffgas durch eine nicht darge­stellte Zuführung unter leichtem Überdruck eingeleitet werden kann. Der rechteckförmige Rahmen mit Folie erstreckt sich zwischen den Wänden 3 und 5, die sonst zur Begrenzung des Abluftschachts 2 vorgesehen sind, sowie quer dazu bis zu in Fig. 1 nicht dargestellten Seitenflächen der Kammer. Die Seitenflächen können durch die Wände 7 und 8 gebildet werden, siehe Fig. 2. Ein Boden der Kammer wird durch den Zuschnitt 46 der Folie aus reinem Polyimid gebildet, der auf dem Gitter 37 aufliegt. Der Zuschnitt deckt dabei zur Schutzgaslötung zweckmäßig das Gitter 37 weitgehend ab, um ein möglichst geschlossenes Volumen zur Aufnahme des Schutzgases in der Kammer zu bilden.In FIG. 1, 52 denotes a polyimide film held in a frame, which forms an upper side of a chamber 53 into which nitrogen gas can be introduced under a slight overpressure by a feed, not shown. The rectangular frame with film extends between the walls 3 and 5, which are otherwise provided to limit the exhaust duct 2, and transversely to the side surfaces of the chamber, not shown in FIG. 1. The side surfaces can be formed by the walls 7 and 8, see FIG. 2. A bottom of the chamber is formed by the blank 46 of the film made of pure polyimide, which rests on the grid 37. The blank expediently largely covers the grid 37 for protective gas soldering in order to form a closed volume for receiving the protective gas in the chamber.

Aus Fig. 1 kann weiter ersehen werden, daß die in dem Rahmen gehaltene Folie 2 an der nach vorne gerichteten Wand 3 mittels eines angedeuteten Scharniers 54 gelagert ist und an einer entgegengesetzten, inneren Seite des Infrarot-­Lötofens an einer Auflagestelle 55 aufliegt. Diese Lagerung des Rahmens ist insofern zweckmäßig, als durch ein Gleit­element, welches beispielsweise an der hinteren Seite der Schieblade an der Schiebladenwand 35 angebracht sein kann,dieser selbsttätig nach oben geöffnet wird, wenn die Schieblade herausgezogen wird. Damit kann das Schutzgas aus der Kammer zumindest zum Teil entweichen, bevor die Schieblade aus dem Infrarot-Lötofen herausgezogen wird. Weiterhin kann entweichendes Schutzgas mit den Gasen oder Dämpfen, die sich während des Lötvorgangs gebildet haben, bei herausge­zogener Schieblade durch eine getrennte Saugvorrichtung ­zweckmäßig mit einer Haube in der Art einer Küchendunst­haube - abgesaugt werden, um eine Umweltbelästigung auszu­schließen.From Fig. 1 it can further be seen that the film 2 held in the frame is mounted on the forward wall 3 by means of an indicated hinge 54 and rests on a support 55 on an opposite, inner side of the infrared soldering furnace. This mounting of the frame is expedient insofar as a sliding element, which can be attached, for example, on the rear side of the sliding drawer to the sliding shutter wall 35, automatically opens it upwards when the sliding drawer is pulled out. This means that the shielding gas can at least partially escape from the chamber before the slide drawer is pulled out of the infrared soldering furnace. Furthermore, escaping protective gas with the gases or vapors that have formed during the soldering process can be extracted with a hood in the manner of a kitchen extractor hood when the slide drawer is pulled out, in order to exclude environmental nuisance.

In der Ausführungsform der Kammer 53a nach Fig. 2 wird deren Boden ebenfalls durch den Zuschnitt 46 der Folie gebildet, welche fest auf dem Gitter 37 aufliegt. Ein übriger wesent­licher Teil der Kammer wird durch einen Rahmen, dessen Streben bei 56 - 59 angedeutet sind und der als Oberseite ebenfalls einen Folienzuschnitt 60, günstig aus reinem Polyimid sowie weitere Folienzuschnitte 61 und 62 als Seitenflächen aufweist, komplettiert. Es ist vorgesehen, daß hier das Oberteil, gebildet aus dem Rahmen mit den Streben 56 und 59 sowie den Folienzuschnitten 60 - 62, in seiner Gesamtheit von dem Träger 37 und dem Zuschnitt 46 abgehoben werden kann. Die mit den Bauelementen zu verlötenden Leiter­platten können bei herausgezogener Schieblade und ent­nommenem Oberteil der Kammer 53a bequem auf den Träger und den Folienzuschnitt 46 aufgelegt werden und nach Durch­führung der Aufschmelzlötung ungehindert von dem Träger entfernt werden. Die selbständige Ausbildung des Kammerober­teils gemäß Fig. 2 hat den Vorteil, daß das Kammervolumen weiterhin optimiert werden kann, da die Seitenflächen 61 und 62 nicht bis an die Wände 7 und 8 heranzureichen brauchen.In the embodiment of the chamber 53a according to FIG. 2, the bottom thereof is also formed by the blank 46 of the film, which rests firmly on the grid 37. A remaining essential part of the chamber is completed by a frame, the struts of which are indicated at 56-59 and which also has a film cut 60, cheaply made of pure polyimide, as well as further film cuts 61 and 62 as side surfaces. It is envisaged that the upper part, formed from the frame with the struts 56 and 59 and the film blanks 60-62, can be lifted off from the carrier 37 and the blank 46 in its entirety. The printed circuit boards to be soldered to the components can be placed comfortably on the carrier and the film blank 46 with the slide drawer pulled out and the upper part of the chamber 53a removed and after the reflow soldering has been carried out unhindered by the carrier be removed. The independent design of the upper chamber part according to FIG. 2 has the advantage that the chamber volume can be further optimized since the side surfaces 61 and 62 do not need to reach the walls 7 and 8.

Claims (19)

1. Infrarot-Lötofen zum Aufschmelzlöten (Reflowlöten) von elektronischen Bauelementen auf Leiterplatten mittels einer Lotpaste, mit einem Heizraum, der mit einem im wesentlichen vertikalen Luftstrom belüftet ist und in dem die Leiterplatten auf einem für Infrarot-Strahlung und für den Luftstrom zumindest teilweise durchlässigen Träger aufliegen, über und unter welchem Träger Infrarot-­Strahler angeordnet sind, welche die mit den Bau­elementen bestückten und mit der Lotpaste versehenen Leiterplatten während einer Aufheizphase und einer Schmelzphase mit unterschiedlichen Temperaturen be­heizen, dadurch gekennzeichnet,
daß der für die Infrarot-Strahlung durchlässige Träger (34, 35, 37) eine für den Luftstrom undurchlässige, jedoch für die Infrarot-Strahlung durchlässige flache Luftsperre (46) als Auflage der Leiterplatten (z.B 38) aufweist, daß die Luftsperre (46) die aufgelegten Leiterplatten seitlich vollständig überragt, jedoch im Abstand (48, 49) gegenüber den Heizraum begrenzenden Wänden (7, 8) angeordnet ist und damit mindestens einen Spalt (Spaltbreiten 48, 49) für den vertikalen Luft­strom begrenzt.1. Infrared soldering furnace for reflow soldering (reflow soldering) of electronic components on printed circuit boards by means of a solder paste, with a heating chamber which is ventilated with a substantially vertical air flow and in which the printed circuit boards are at least partially permeable to infrared radiation and the air flow Support rests, above and under which support infrared emitters are arranged, which heat the circuit boards equipped with the components and provided with the solder paste during a heating phase and a melting phase at different temperatures, characterized in that
that the carrier (34, 35, 37) which is permeable to the infrared radiation has a flat air barrier (46) which is impermeable to the air flow but is permeable to the infrared radiation as a support for the printed circuit boards (for example 38), that the air barrier (46) the printed circuit boards completely protrude laterally, but is arranged at a distance (48, 49) from the walls (7, 8) bounding the boiler room and thus limits at least one gap (gap widths 48, 49) for the vertical air flow. 2. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger im wesentlichen aus einem Gitter (37) besteht und daß auf dem Gitter ein Zuschnitt einer hitzebeständigen, für Infrarot-Strahlung mittlerer Infrarot-Wellenlänge durchlässigen Folie als Luft­sperre (46) angebracht ist.2. Infrared soldering oven according to claim 1, characterized in
that the carrier consists essentially of a grid (37) and that a cut of a heat-resistant film which is permeable to infrared radiation of medium infrared wavelength is attached to the grid as an air barrier (46). 3. Infrarot-Lötofen zum Aufschmelzlöten von elektronischen Bauelementen auf Leiterplatten mittels einer Lotpaste, mit einem Heizraum, der mit einem im wesentlichen vertikalen Luftstrom belüftet ist und in dem die Leiterplatten auf einem für den Luftstrom undurchlässigen Träger aufliegen, über und unter welchem Träger Infrarot-­Strahler angeordnet sind, welche die mit den Bau­elementen bestückten und mit Lotpaste versehenen Leiter­platten während einer Aufheizphase und einer Schmelz­phase beheizen, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger im wesentlichen nur aus einer hitzebe­ständigen, für Infrarot-Strahlung mittlerer Infrarot-­Wellenlänge durchlässigen Folie besteht, die dergestalt im Abstand zu den Heizraum begrenzenden Wänden ange­ordnet ist, daß sie mindestens einen Spalt für den vertikalen Luftstrom begrenzt.3. Infrared soldering furnace for reflow soldering of electronic components on printed circuit boards by means of a solder paste, with a boiler room which is ventilated with a substantially vertical air flow and in which the printed circuit boards rest on a carrier impermeable to the air flow, above and below which carrier infrared Radiators are arranged which heat the printed circuit boards equipped with the components and provided with solder paste during a heating phase and a melting phase, characterized in that
that the carrier consists essentially only of a heat-resistant film which is permeable to infrared radiation of medium infrared wavelength and which is arranged at a distance from the walls delimiting the boiler room in such a way that it delimits at least one gap for the vertical air flow. 4. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger als Schieblade nur zum Einführen der bestückten Leiterplatten (z.B 38) in den Infrarot-­Lötofen in diesen einschiebbar und zum Kühlen und Entnehmen der Leiterplatten mit den aufgelöteten Bauelementen aus diesem herausschiebbar ist.4. Infrared soldering oven according to claim 2 or 3, characterized in
that the carrier as a sliding drawer can only be inserted into the infrared soldering furnace for inserting the assembled printed circuit boards (for example 38) and can be pushed out of the latter for cooling and removing the printed circuit boards with the soldered components. 5. Infrarot-Lötofen als Durchlaufofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger als umlaufendes Gitter ausgebildet ist, auf dessen mittlerem Bereich die Folie befestigt ist, die sich außen um das umlaufende Gitter erstreckt.5. infrared soldering furnace as a continuous furnace according to claim 2, characterized in
that the carrier is designed as a circumferential grid, on the central region of which the film is attached, which extends outside around the circumferential grid. 6. Infrarot-Lötofen als Durchlaufofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie als Endlosband ausgebildet ist und den umlaufenden Träger selbst bildet.6. infrared soldering furnace as a continuous furnace according to claim 3, characterized in
that the film is designed as an endless belt and forms the rotating carrier itself. 7. Infrarot-Lötofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie aus Polyimid besteht.7. Infrared soldering oven according to one of the preceding claims, characterized in
that the film is made of polyimide. 8. Infrarot-Lötofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie eine Dicke von 20 - 135 µm aufweist.8. Infrared soldering furnace according to one of the preceding claims, characterized in
that the film has a thickness of 20-135 µm. 9. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftsperre als Schale aus einem Kunststoff geformt ist, der für Infrarot-Strahlung mittlerer Infrarot-Wellenlänge durchlässig ist.9. infrared soldering furnace according to claim 1, characterized in
that the air barrier is formed as a shell from a plastic that is transparent to infrared radiation of medium infrared wavelength. 10. Infrarot-Lötofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufnahme eines Schutzgases, insbesondere Stick­stoff, über der für den Luftstrom undurchlässigen, je­doch für Infrarot-Strahlung durchlässigen Folie (46) eine Kammer (53, 53a) aus gasundurchlässigem Material angeordnet ist, von der zumindest eine Oberseite (Folie 52, 60) für Infrarot-Strahlung durchlässig ist.10. Infrared soldering furnace according to one of the preceding claims, characterized in
that a chamber (53, 53a) made of gas-impermeable material is arranged above the film (46), which is impermeable to the air flow but permeable to infrared radiation, for receiving a protective gas, in particular nitrogen, from which at least one upper side (film 52, 60) is transparent to infrared radiation. 11. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Boden der Kammer durch die für den Luftstrom undurchlässige, jedoch für Infrarot-Strahlung durch­lässige Folie (46) gebildet wird.11. Infrared soldering oven according to claim 10, characterized in
that a bottom of the chamber is formed by the film (46) which is impermeable to the air flow but permeable to infrared radiation. 12. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberseite der Kammer (53a) aus einer Folie (60) besteht, die in einem Rahmen (56 - 59) gehalten ist.12. Infrared soldering furnace according to claim 1 or 2, characterized in
that the top of the chamber (53a) consists of a film (60) which is held in a frame (56-59). 13. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Seitenteile der Kammer (53a) aus in dem Rahmen (56 - 59) gehaltenen Folienabschnitten bestehen.13. Infrared soldering furnace according to claim 12, characterized in
that the side parts of the chamber (53a) consist of foil sections held in the frame (56-59). 14. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen (56 - 59) aus Metall besteht.14. Infrared soldering oven according to claim 12 or 13, characterized in
that the frame (56-59) is made of metal. 15. Infrarot-Lötofen nach einem der Ansprüche 10 - 13, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Grundstruktur der Kammer einschließlich der Seitenflächen aus einem festen, für Infrarot-Strahlung durchlässigen Kunststoff gebildet ist.15. Infrared soldering oven according to one of claims 10-13, characterized in
that a basic structure of the chamber, including the side surfaces, is formed from a solid plastic which is permeable to infrared radiation. 16. Infrarot-Lötofen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die Oberseite und Seitenteile der Kammer durch ein im Querschnitt U-förmiges, selbsttragendes, gebogenes Kunststoffteil gebildet werden.16. Infrared soldering furnace according to claim 10 or 11, characterized in
that at least the top and side parts of the chamber are formed by a U-shaped, self-supporting, curved plastic part in cross section. 17. Infrarot-Lötofen nach einem der Ansprüche 10 - 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberseite (Folie 52) der Kammer (53) hochklapp­bar ist.17. Infrared soldering furnace according to one of claims 10-15, characterized in
that the top (film 52) of the chamber (53) can be folded up. 18. Infrarot-Lötofen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie (52, 60) und gegebenenfalls das Kunst­stoffteil aus Polyimid besteht.18. Infrared soldering furnace according to one of the preceding claims, characterized in
that the film (52, 60) and optionally the plastic part consists of polyimide. 19. Infrarot-Lötofen mit einem durch Wände begrenzten Ab­luftschacht, in dem ein Träger von Leiterplatten ins­besondere als Schieblade angeordnet ist, nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kammer durch eine oberhalb des Trägers (37) eben und waagerecht angeordnete Folie (52) gebildet wird, die bis an die Wände (3, 5) des Abluftschachts (2) heran­reicht und mit einer Klappvorrichtung (54, 55) versehen ist.19. Infrared soldering furnace with an exhaust duct delimited by walls, in which a carrier of printed circuit boards is arranged in particular as a sliding drawer, according to claim 10, characterized in that
that the chamber is formed by a horizontally and horizontally arranged film (52) above the carrier (37), which extends up to the walls (3, 5) of the exhaust duct (2) and is provided with a folding device (54, 55).
EP19890710007 1988-03-11 1989-02-02 Infra-red soldering oven for fusing electronic components on printed-circuit boards Withdrawn EP0332567A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883808073 DE3808073C2 (en) 1988-03-11 1988-03-11 Infrared soldering furnace for reflow soldering of electronic components on printed circuit boards
DE3808073 1988-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0332567A1 true EP0332567A1 (en) 1989-09-13

Family

ID=6349443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19890710007 Withdrawn EP0332567A1 (en) 1988-03-11 1989-02-02 Infra-red soldering oven for fusing electronic components on printed-circuit boards

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0332567A1 (en)
DE (1) DE3808073C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2664844A1 (en) 2012-05-15 2013-11-20 Odelo GmbH Device and method for annealing of vehicle lamps

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1985003248A1 (en) * 1984-01-18 1985-08-01 Vitronics Corporation Multi-zone thermal process system utilizing nonfocused infrared panel emitters
EP0104565B1 (en) * 1982-09-23 1986-09-17 Northern Telecom Limited Mounting of electronic components on printed circuit boards
EP0209650A2 (en) * 1985-06-07 1987-01-28 Vanzetti Systems, Inc. Method and apparatus for placing and electrically connecting components on a printed circuit board
EP0251257A2 (en) * 1986-07-03 1988-01-07 Deutsche Aerospace AG Method and device for reflow-soldering and reflow-desoldering of printed circuit boards
EP0279604A2 (en) * 1987-02-20 1988-08-24 Hollis Automation Inc. Focused convection reflow soldering method and apparatus
DE3715940A1 (en) * 1987-05-13 1988-12-01 Lothar Dipl Ing Himmelreich Infrared soldering furnace for reflow soldering of electronic components on printed circuit boards
US4792302A (en) * 1987-11-03 1988-12-20 Dynapert-Htc Corporation Continuous solder reflow system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2343235B2 (en) * 1973-08-28 1978-09-28 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Method for fastening and contacting electrical subminiature components on printed circuits
DE3738136C1 (en) * 1987-11-07 1989-01-26 Heraeus Schott Quarzschmelze Continuous furnace for soldering electronic components

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0104565B1 (en) * 1982-09-23 1986-09-17 Northern Telecom Limited Mounting of electronic components on printed circuit boards
WO1985003248A1 (en) * 1984-01-18 1985-08-01 Vitronics Corporation Multi-zone thermal process system utilizing nonfocused infrared panel emitters
EP0209650A2 (en) * 1985-06-07 1987-01-28 Vanzetti Systems, Inc. Method and apparatus for placing and electrically connecting components on a printed circuit board
EP0251257A2 (en) * 1986-07-03 1988-01-07 Deutsche Aerospace AG Method and device for reflow-soldering and reflow-desoldering of printed circuit boards
EP0279604A2 (en) * 1987-02-20 1988-08-24 Hollis Automation Inc. Focused convection reflow soldering method and apparatus
DE3715940A1 (en) * 1987-05-13 1988-12-01 Lothar Dipl Ing Himmelreich Infrared soldering furnace for reflow soldering of electronic components on printed circuit boards
US4792302A (en) * 1987-11-03 1988-12-20 Dynapert-Htc Corporation Continuous solder reflow system

Also Published As

Publication number Publication date
DE3808073C2 (en) 1994-01-13
DE3808073A1 (en) 1989-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3850195T2 (en) Melting furnace.
DE69104652T2 (en) Remelting furnace.
DE4016366C2 (en) Method and device for reflow soldering of electronic components on a printed circuit board
DE68925040T2 (en) Reflow-like soldering device.
DE10256250B4 (en) Soldering system for soldering electronic components by means of a solder on a flexible substrate
DE2600212C2 (en) Heatable removal device for toast or the like.
DE69709221T2 (en) Method and device for reflow soldering
EP0251257A2 (en) Method and device for reflow-soldering and reflow-desoldering of printed circuit boards
CH650583A5 (en) OVEN WITH A DOOR LOCKABLE OVEN MUFFLE.
DE4310556A1 (en) Heat pipe radiator for large scale integrated circuit - has cooling plate and heat conduction plate cooperating with evaporation and condensation zones of heat pipe
DE2810440B2 (en) Microwave tanning container
DE102006029593A1 (en) Method and device for producing a solder joint
DE3738136C1 (en) Continuous furnace for soldering electronic components
DE1604901B2 (en) Drying oven for coated wires or similar goods
EP1917844B1 (en) Method for soldering smd components on a printed circuit board and reflow soldering furnace therefor
DE3715940C2 (en)
EP0332567A1 (en) Infra-red soldering oven for fusing electronic components on printed-circuit boards
DE4231897A1 (en) Combined microwave and convective heating process - uses microwave prodn. waste heat, esp. for drying bulk material, e.g. wood chips and waste water sludge
DE102006026948B3 (en) Heating arrangement for soldering surface-mounted devices comprises a heat storage device for partially storing and releasing heat from a gas stream heated and passed through the heating arrangement and an infrared radiator
DE19741192C5 (en) reflow soldering
EP0734303B1 (en) Heat-transfer device for use in a convective-heat installation, in particular a convective-heat soldering installation
DE4416959A1 (en) Appts for heating surface of conductor plates to be soldered
DE29619160U1 (en) Infrared continuous furnace system
DE19602312C2 (en) Method for connecting objects with metallic materials and device therefor
DE102011087704A1 (en) Reflow oven for soldering surface mount device (SMD) component on flexible printed circuit board, has tensioning unit that is provided for tensioning the flexible printed circuit board over solder pad

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19900208

17Q First examination report despatched

Effective date: 19921002

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19930727